[发明专利]有机固废加压气化及余热回收利用系统和方法

说明书

本发明公开了有机固废加压气化及余热回收利用系统和方法。其中，有机固废加压气化及余热回收利用系统包括：加压气化炉、旋风分离器、废热锅炉、间接冷却器、陶瓷多管除尘器。该系统采用加压低焦油气化的方式，有利提高气化处理规模和气化强度；气化压力条件灵活，可根据物料性质或可燃气要求调节气化炉压力；可燃气有一定的压头，能够降低下游深度利用的气体增压成本。

技术领域

本发明涉及固废处理处置与资源化领域，具体而言，本发明涉及有机固废加压气化及余热回收利用系统和方法。

背景技术

有机固体废弃物热解气化是指废弃物中的有机质在高温条件下化学键发生断裂，产生小分子气体、可冷凝挥发物(焦油)和固体残渣的过程。热解气化是一个复杂且连续的化学反应过程，主要包括大分子变成小分子的裂解过程、小分子聚合成大分子的缩聚过程和挥发物的二次反应过程。有机固体废弃物热处理因为兼具无害化、减量化和资源化方面的优势，在发达国家已被广泛应用，而随着我国社会和经济的发展，也逐步推广应用到国内有机固废的资源化处理，特别是生活垃圾、农林废弃物、污泥等。

气化炉及气化工艺是有机固废热解气化过程中工艺设备中最重要的部分，其相关设计参数、内部结构形式、操作工艺条件等对可燃气品质、碳转化率等均有重要影响。目前生物质气化技术或者生活垃圾气化技术主要包括固定床气化和流化床气化，常见的气化炉炉型有上吸式固定床气化炉、下吸式固定床气化炉、循环流化床气化炉、鼓泡流化床气化炉等。虽然有机固废气化工艺及设备的研究已经较为深入，但是目前的气化技术和设备的研究主要集中在常压或微正压(气化压力小于0.1MPa)条件下，有机固废加压气化的研究很少见。现有的有机固废气化炉及气化工艺仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出有机固废加压气化及余热回收利用系统和方法。该系统可通过加压多级供风实现有机固废的低焦油气化产气，并充分有效利用产气降温冷却过程中的余热，提高系统能量和热量的利用率。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种有机固废加压气化及余热回收利用系统。根据本发明的实施例，该有机固废加压气化及余热回收利用系统包括：加压气化炉、旋风分离器、废热锅炉、间接冷却器、陶瓷多管除尘器；其中，所述加压气化炉具有以下其中之一的结构：

(1)所述加压气化炉包括：

进料装置；

反应区炉体，所述反应区炉体设在所述进料装置下方，所述反应区炉体包括上段炉体和下段炉体；其中，所述上段炉体的直径小于所述下段炉体的直径，所述上段炉体套设在所述下段炉体内，所述上段炉体与所述下段炉体之间形成有环形空腔，所述环形空腔顶部设有密封件；所述上段炉体内的上方设有布料装置，所述下段炉体内的底部设有炉篦；

多个炉顶气化剂进气口，所述炉顶气化剂进气口设在位于所述环形空腔上方的所述上段炉体的侧壁上，延伸至所述上段炉体内；

至少一个中段气化剂进气口，所述中段气化剂进气口设在位于所述环形空腔侧方的所述下段炉体的侧壁上，并穿过所述上段炉体的侧壁，延伸至所述上段炉体内；

炉底气化剂进气口，所述炉底气化剂进气口设在下段炉体的底壁或底部侧壁上，延伸至所述下段炉体内，与所述炉篦的下部连通；

一个或多个煤气出气口，所述煤气出气口设在位于所述环形空腔侧方的所述下段炉体侧壁上，且位于所述中段气化剂进气口的上方，所述煤气出气口与所述环形空腔连通；

气化剂分布调节器，所述气化剂分布调节器可上下移动地设在所述炉底气化剂进气口的出口端，且位于所述炉篦内；

排渣装置，所述排渣装置设在所述下段炉体的下方或侧下方；

(2)或者，所述加压气化炉包括：

进料装置；